Question

如图所示，滑轮组工作时摩擦不计．

（1）当被提升的物重为90N时，绳端施加40N的拉力可以使物体匀速上升，求滑轮组的机械效率η1；

（2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加多大的力可使物体匀速上升？这时滑轮组的机械效率η2何值？

 

Answer 1

（1）滑轮组的机械效率为75%；（2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加50N的力可使物体匀速上升，这时滑轮组的机械效率为80%．

【解析】

试题分析：（1）由图可知，承担物重的绳子股数n=3，设重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h，知道物重G1和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小F1和拉力端移动的距离求出总功W总=F1s，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率η1；

根据F1=（G轮+G1）求动滑轮重；

（2）当物重为G2，利用F2=（G轮+G2）求拉力大小F2；

再根据（1）的求法求出滑轮组的机械效率η2．

【解析】
（1）由图可知，承担物重的绳子股数n=3，

滑轮组的机械效率：

η1======75%；

∵F1=（G轮+G1），即：40N=（G轮+90N），

∴G轮=30N；

（2）当提升的物重为G2=120N时，

∵摩擦不计，

∴拉力：F2=（G轮+G2）=（30N+120N）=50N，

此时滑轮组的机械效率：η2======80%．

答：（1）滑轮组的机械效率为75%；

（2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加50N的力可使物体匀速上升，这时滑轮组的机械效率为80%．